Modelo electromecánico de un cosechador aeroelástico de energía

Autores
Beltramo, Emmanuel; Ribero, Santiago; Hümoller, Juan Martín; Stuardi, José Enrique; Preidikman, Sergio
Año de publicación
2018
Idioma
español castellano
Tipo de recurso
artículo
Estado
versión publicada
Descripción
En los últimos años, el número de investigaciones asociadas al diseño de Vehículos Aéreos No Tripulados autónomos ha ido creciendo. Nuevas tecnologías permiten el desarrollo de alas multifuncionales como sistemas cosechadores de energía que aprovechan la vibración mecánica de su propia estructura (debidas a ráfagas o a oscilaciones de ciclo límite causadas por inestabilidades aeroelásticas como el flutter) como fuente principal de energía de entrada. La conversión de la energía de deformación mecánica en energía eléctrica puede llevarse a cabo mediante transductores piezoeléctricos y así alimentar a sensores y actuadores. En este trabajo se estudia una versión simplificada de un cosechador aeroelástico de energía, representado estructuralmente por una viga en voladizo y cuyas superficie superior e inferior se encuentran recubiertas por láminas piezoeléctricas. En el extremo libre de la viga se vincula un perfil aerodinámico simétrico, mientras que las cargas aerodinámicas no-lineales e inestacionarias se evalúan mediante la implementación de una versión ad-hoc del método de la red de vórtices. Las ecuaciones gobernantes se obtienen a través de las ecuaciones de Lagrange y se integran numéricamente en el dominio del tiempo implementando un método predictor-corrector. Entre los resultados obtenidos, se calculó el voltaje y la energía cosechada en función de la carga resistiva, se estudió la influencia de la resistencia eléctrica en la velocidad de flutter y se analizó el efecto que posee la ubicación de los parches piezoeléctricos en la potencia desarrollada.
Fil: Beltramo, Emmanuel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Estudios Avanzados en Ingeniería y Tecnología. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas Físicas y Naturales. Instituto de Estudios Avanzados en Ingeniería y Tecnología; Argentina
Fil: Ribero, Santiago. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Estudios Avanzados en Ingeniería y Tecnología. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas Físicas y Naturales. Instituto de Estudios Avanzados en Ingeniería y Tecnología; Argentina
Fil: Hümoller, Juan Martín. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales; Argentina
Fil: Stuardi, José Enrique. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales; Argentina
Fil: Preidikman, Sergio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Estudios Avanzados en Ingeniería y Tecnología. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas Físicas y Naturales. Instituto de Estudios Avanzados en Ingeniería y Tecnología; Argentina
Materia
Cosecha de Energía
Aeroelasticidad
Materiales Piezoeléctricos
Flutter
Nivel de accesibilidad
acceso abierto
Condiciones de uso
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Repositorio
CONICET Digital (CONICET)
Institución
Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
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